JP2002290945A - ディジタル放送受信装置及びメモリカード接続アダプター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のディジタル放送受信装置及びメモリー
カードアダプターでは、メモリーカードアダプターを接
続し、暗号化されて出力されるメモリーカード内のコン
テンツの復号化を行なうことが難しかった。 【解決手段】 再生の度に、データ通信センタとメモリ
ーカードアダプタ間で相互認証を行い、その結果から、
毎回異なったコンテンツ鍵を得ることにより、コンテン
ツ鍵が暴露された場合の被害を無くすることができる。
即ち、本発明を用いることにより、ディジタル放送受信
装置及びメモリーカードアダプターにおいて、メモリー
カードアダプターを接続し、暗号化されて出力されるメ
モリーカード内のコンテンツの復号化を行なうことが可
能になった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリーカード接
続アダプタ及びディジタル放送受信装置及びデータ送出
センター及びそれらを組み合わせたメモリーカードの暗
号化コンテンツ復号化システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のディジタル放送受信装置
及びメモリーカード接続アダプターを用いてメモリーカ
ードの暗号化済みのコンテンツを復号化させた場合のデ
ータ処理の流れの１例を示した図である。

【０００３】図２において、２はディジタル放送受信装
置、３はメモリーカード接続アダプタ、５はメモリーカ
ード、９はコンテンツ鍵、１５はコンテンツ、１６は復
号化手段、１７は暗号化済みコンテンツ、１８は汎用Ｉ
／Ｆ、２０は暗号化済みコンテンツ、２１は暗号化手
段、２２は汎用Ｉ／Ｆ、２３は復号化手段、２５はカー
ド鍵、２７は暗号化手段である。なお、暗号化及び復号
化時に使われる鍵情報入力は点線で示している。

【０００４】ここで復号化手段１６と暗号化手段２１の
処理アルゴリズムは対である。復号化手段２３と暗号化
手段２７の処理アルゴリズムも対である。汎用Ｉ／Ｆ１
８と汎用Ｉ／Ｆ２２も接続可能な形に対応している。

【０００５】次に、メモリーカード５から出力される暗
号化済みコンテンツ２０が、メモリーカード接続アダプ
ター３を通してディジタル放送受信装置２において、コ
ンテンツ１５に復号化される動作について説明する。

【０００６】メモリーカード５のコンテンツ１５は、メ
モリーカード５内でカード鍵２５を用いて暗号化手段２
７により暗号化されて暗号化済みコンテンツ２０として
出力され、メモリーカード接続アダプター３において、
復号化手段２３により、カード鍵２５を用いて復号化さ
れ、コンテンツ１５となる。

【０００７】メモリーカード５とメモリカード接続アダ
プター３間の暗号及び復号は、本図においては固定値で
あるカード鍵２５のみを用いた、機密保持度の低い構成
としているが、相互認証を用いたより機密保持度の高い
構成としている場合もある。

【０００８】次に、メモリーカード接続アダプター３内
の固定のコンテンツ鍵９を用いて、暗号化手段２１によ
り、コンテンツ１５を暗号化し、汎用Ｉ／Ｆ２２に出力
する。

【０００９】メモリーカード接続アダプター３とディジ
タル放送受信装置２間の汎用Ｉ／Ｆ１８及び２２として
は、ＵＳＢやシリアルインターフェース等や、更にはＰ
ＣＭＣＩＡやＰＣＩといったバス接続も適用できる。

【００１０】次に、ディジタル放送受信装置２において
は、汎用Ｉ／Ｆ１８を通して受け取った暗号化済みコン
テンツ１７をコンテンツ鍵９を用いて復号化手段１６に
より復号化を行いコンテンツ１５として取り出す。

【００１１】取り出されたコンテンツ１５は、音声及び
映像データとしてディジタル放送受信装置で再生され
る。

【００１２】今までの処理において、コンテンツ鍵９
は、固定値であり、それぞれディジタル放送受信装置２
及びメモリーカード接続アダプター３内に保持されてい
る。

【００１３】メモリーカード５内のコンテンツ１５は、
出力時には暗号化されていることにより、正当な権利者
以外からのアクセスから保護される意図を持っている。
従ってメモリーカード５及びメモリーカードアダプター
３及びディジタル放送受信装置２においても、コンテン
ツ１５が保護されるように構成される必要がある。

【００１４】それではコンテンツの保護という観点か
ら、メモリーカード５及びメモリーカードアダプター３
及びディジタル放送受信装置２を見ていく。

【００１５】通常、メモリーカード５では、コンテンツ
１５及びカード鍵２５は記憶素子に記憶されている。暗
号化手段２７は、暗号化手続きを記述したプログラムま
たは論理回路を１チップＣＰＵまたはＡＳＩＣにまとめ
あげることにより、実現されている。メモリーカード５
では、記憶素子及び１チップＣＰＵやＡＳＩＣを一体化
した物理的構造とすることにより、例えば分解して内部
の記憶素子の端子部をプロービングして中身を読み出す
といった作業ができないようにすることにより、コンテ
ンツ１５及びカード鍵２５及び暗号化手段２７を保護す
ることが行われている。

【００１６】またメモリーカード接続アダプタ３におい
ては、コンテンツ１５は、読み書き可能な記憶素子の中
に格納される。従ってメモリーカード接続アダプタ３に
おいては、カード鍵２５と復号化手段２３とコンテンツ
１５を格納する記憶素子とコンテンツ鍵９と暗号化手段
２１とを、１チップＣＰＵやＡＳＩＣを一体化した物理
構造を用いて実現する必要であり、そのように構成され
ている。

【００１７】これに対して、ディジタル放送受信装置で
は、処理すべき内容が大きく１チップＣＰＵ内に格納で
きる容量を越えている為に、プログラムは外部ＲＯＭ等
に格納されている。

【００１８】更に近年、ディジタル放送受信装置では、
プログラムのバージョンアップ機能を持つように設計さ
れているものが増えており、汎用Ｉ／ＦとしてはＵＳＢ
やＲＳ２３２Ｃのインターフェースを装備している例が
多い。

【００１９】ここで、ディジタル放送受信装置を市場に
出荷後、暗号化された出力を持つメモリーカード読みと
り機能を追加する場合を考える。ディジタル放送受信装
置は、外部ＲＯＭを持ち、その内容はバージョンアップ
可能であり、汎用Ｉ／Ｆを持っているとする。

【００２０】本従来例では、上記のような特徴を持つデ
ィジタル放送受信装置２にメモリーカードアダプター３
を後付けし、プログラムをバージョンアップすることに
より、暗号化出力されるメモリーカード内のコンテンツ
１５の再生をディジタル放送受信装置２において行うこ
とが技術的に可能になる。

【００２１】但しこの場合、コンテンツ鍵９と復号化手
順１６が外部ＲＯＭに格納されてしまう。外部ＲＯＭに
格納されたコンテンツ鍵９は、第３者に発見される危険
がある。図２の構成の場合、万が一にも、コンテンツ鍵
９が発見されてしまうと、すべてのメモリーカード５の
コンテンツ１５を自由に読み出すプログラムの作成が可
能になる、という重大な欠点を有する。このコンテンツ
鍵９は、すべてのメモリーカード接続アダプターで共通
な為に、昨今流行のインターネットなどで公開されてし
まうと、致命的な欠点となる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】このことから考えて、
前述のような構成の従来のディジタル放送受信装置及び
メモリーカードアダプターでは、出荷後にメモリーカー
ドアダプターを接続し、プログラムをバージョンアップ
することにより、暗号化されて出力されるメモリーカー
ド内のコンテンツの再生を行なうことができなかった。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明（請求項１）のディジタル放送受信装置は、
メモリーカード接続アダプターが接続可能な汎用Ｉ／Ｆ
と、データ送出センターと通信を行い、データ送出セン
ターとメモリーカード接続アダプター間との相互認証手
順を中継する手段と、データ送出センターより受け取っ
た暗号化済みコンテンツ鍵をセキュリティモジュールに
入力し、セキュリティモジュールよりコンテンツ鍵を受
け取り、受け取ったコンテンツ鍵を用いて汎用Ｉ／Ｆよ
り受け取った暗号化済みコンテンツを復号化する手段を
有している。

【００２４】また、上記課題を解決するために、本発明
（請求項２）のメモリーカード接続アダプタは、ディジ
タル放送受信装置が接続可能な汎用Ｉ／Ｆと、本アダプ
ター固有の識別情報と、その識別情報と乱数を用いて前
述の汎用Ｉ／Ｆを通して相互認証を行う手段と、その相
互認証手順の結果としてコンテンツ鍵を生成する手段
と、そのコンテンツ鍵を用いてメモリーカードより受け
取ったコンテンツを暗号化する手段を有している。

【００２５】また、上記課題を解決するために、本発明
（請求項３）のデータ送出センターは、ディジタル放送
受信装置に対して通信を行い、その通信を通して本デー
タセンター固有の識別情報と乱数を用いて相互認証を行
う手段と、その相互認証の結果としてコンテンツ鍵を生
成し、そのコンテンツ鍵をデータ通信鍵を使用して暗号
化しディジタル放送受信装置に対して送出する手段を有
している。

【００２６】また、上記課題を解決するために、本発明
（請求項４）のメモリーカードの暗号化コンテンツ復号
化システムは、請求項１によるディジタル放送受信装置
と、請求項２によるメモリーカード接続アダプタと、請
求項３によるデータ送出センターで構成されている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき詳細に説明する。

【００２８】図１は、本発明の実施の１形態において、
請求項１によるディジタル放送受信装置と、請求項２に
よるメモリーカード接続アダプタと、請求項３によるデ
ータ送出センターからなる請求項４のメモリーカードの
暗号化コンテンツ復号化システムにおいて、メモリーカ
ードの暗号化済みのコンテンツをディジタル放送受信装
置で、復号化させた場合のデータ処理の流れの発明特徴
部を示す図である。

【００２９】また、図２の場合と同様に暗号化及び復号
化時に使われる鍵情報入力は点線で示している。

【００３０】図１において、１はデータ送出センター、
２はディジタル放送受信装置、３はメモリーカード接続
アダプタ、４はセキュリティモジュール、５はメモリー
カード、６は通信手段、７は相互認証及び鍵生成手段
８は識別情報及び乱数、９はコンテンツ鍵、１０は暗号
化済みコンテンツ鍵、１１は暗号化手段、１２はデータ
通信鍵、１３は通信手段、１４は相互認証中継手段、１
５はコンテンツ、１６は復号化手段、１７は暗号化済み
コンテンツ、１８は汎用Ｉ／Ｆ、１９は復号化手段、２
０は暗号化済みコンテンツ、２１は暗号化手段、２２は
汎用Ｉ／Ｆ、２３は復号化手段、２４は相互認証及び鍵
生成手段、２５はカード鍵、２６は識別情報及び乱数、
２７は暗号化手段である。

【００３１】ここで復号化手段１６と暗号化手段２１の
処理アルゴリズムは対である。復号化手段２３と暗号化
手段２７の処理アルゴリズムも対である。復号化手段１
９と暗号化手段１１の処理アルゴリズムも対である。対
であるということは、平文をある暗号化手段で暗号文を
とした後に、対の復号化手段で元の平文と同一の平文が
得られる、ということである。

【００３２】汎用Ｉ／Ｆ１８と汎用Ｉ／Ｆ２２も相互が
接続可能な形に対応している。通信手段６と通信手段１
３も相互が接続可能な形に対応している。相互認証及び
鍵生成手段１４及び相互認証及び鍵生成手段２４も相互
が対応している。識別情報及び乱数８及びは識別情報及
び乱数２６も相互が対応している。

【００３３】次に、ディジタル放送受信装置２におい
て、メモリーカード５から暗号化して送出されるコンテ
ンツ１５を復号化する場合の動作について説明する。

【００３４】最初に、メモリーカード接続アダプター３
とデータ送出センター１の間で相互認証処理が開始され
る。相互認証処理は、メモリーカード接続アダプター３
の相互認証及び鍵生成手段２４が識別情報及び乱数２６
を、汎用Ｉ／Ｆ２２を経由して送出することにより開始
される。

【００３５】識別情報及び乱数２６はディジタル放送受
信装置２の汎用Ｉ／Ｆ１８から相互認証手順中継手段１
４を通って、通信手段１３を経由して送出される。

【００３６】データ送出センター１とディジタル放送受
信装置２の間は、地上波または衛星の放送と電話回線、
またはＣＡＴＶ等の双方向通信路により接続されてい
る。

【００３７】データ送出センター１では、通信手段６を
経由して、送られてきた識別情報及び乱数２６の中の識
別情報を、自己の識別情報及び乱数８の中の識別情報と
比較して正しければ、メモリーカードアダプター３を正
しい相手として認証し、識別情報及び乱数２６の中の乱
数と識別情報及び乱数８の中の乱数を組み合わせて、鍵
データを生成する。更に相互認証及び鍵生成手段７は、
識別情報及び乱数８を、汎用Ｉ／Ｆ１８を経由して送出
する。

【００３８】識別情報及び乱数７はディジタル放送受信
装置２の通信手段１３から相互認証手順中継手段１４を
通って、汎用Ｉ／Ｆ１８を経由して送出される。

【００３９】メモリーカード接続アダプター３では、デ
ータ送出センター１より送られてきた識別情報及び乱数
８の中の識別情報を、自己の識別情報及び乱数２６の中
の識別情報と比較して正しければ、データ送出センター
１を正しい相手として認証し、識別情報及び乱数８の中
の乱数と識別情報及び乱数２６の中の乱数を組み合わせ
て、鍵データを生成し、以上で相互認証を終了する。

【００４０】相互認証処理が終了し、データ送出センタ
ー１とメモリーカード接続アダプター３において、お互
いを正しい相手と認めた場合には、相互認証の結果から
得た値より鍵が生成される。即ちデータ送出センター１
とメモリーカード接続アダプター３において、同一のコ
ンテンツ鍵９が得られる。このコンテンツ鍵は、識別情
報及び乱数８及び２６に含まれる乱数を用いているため
に、毎回異なった値となる。

【００４１】データ送出センター１では、コンテンツ鍵
９をデータ通信鍵１２を用いて暗号化手段１１により暗
号化し、暗号化済みコンテンツ鍵１０として通信手段６
によりディジタル放送受信装置２に送出する。

【００４２】メモリーカード５では、コンテンツ１５が
カード鍵２５を用いて暗号化手段２７によって暗号化さ
れ、暗号化済みコンテンツ２７として、メモリーカード
接続アダプタ３に送出される。

【００４３】メモリーカード接続アダプター３では、受
け取った暗号化済みコンテンツ２０をカード鍵２５を用
いて復号化手段２３により復号化し、コンテンツ１５を
得る。

【００４４】コンテンツ１５は、コンテンツ鍵９を用い
て暗号化手段２１により暗号化され、暗号化済みコンテ
ンツ１７となり、汎用Ｉ／Ｆ２２を経由してディジタル
放送受信装置２に送られる。

【００４５】ディジタル放送受信装置２では、データ送
出センター１より通信手段１３を経由して暗号化済みコ
ンテンツ鍵１０を受け取り、セキュリティモジュール４
へ出力する。

【００４６】セキュリティモジュール４では、入力され
た暗号化済みコンテンツ鍵１０をデータ通信鍵１２を用
いて復号化手段１９により復号化し、コンテンツ鍵９と
してディジタル放送受信装置２に出力する。

【００４７】ディジタル放送受信装置２では、メモリー
カード接続アダプター３より入力された暗号化済みコン
テンツ１７を、セキュリティモジュール４より入力され
たコンテンツ鍵９を用いて復号化を行いコンテンツ１５
を得る。

【００４８】以上で、ディジタル放送受信装置２におい
て、メモリーカード５から暗号化して送出されるコンテ
ンツ１５を復号化する場合の動作についての説明を終了
する。

【００４９】次に従来例での課題であるコンテンツ鍵９
の保護について、考えてみる。まず暗号化済みコンテン
ツ鍵１０は、セキュリティモジュール４で復号化され、
コンテンツ鍵９が得られる。

【００５０】セキュリティモジュール４では、データ通
信鍵１２は、記憶素子に記憶されている。復号化手段１
９は、復号化手続きを記述したプログラムまたは論理回
路を１チップＣＰＵまたはＡＳＩＣにまとめあげること
により、実現されている。セキュリティモジュール４に
おいては、記憶素子及び１チップＣＰＵやＡＳＩＣを一
体化した物理的構造とすることにより、例えば記憶素子
の端子部をプロービングして中身を読み出すといった作
業ができないようにすることにより、データ通信鍵１２
及び復号化手段１９を保護することが行われている。

【００５１】本実施例においては、ディジタル放送受信
装置２にて、コンテンツ１５を受け取ろうとする場合は
毎回、最初にデータ送出センター１からコンテンツ鍵９
を受け取るようになっている。またコンテンツ鍵９の値
は、識別情報及び乱数８及び２６を使用した相互認証及
び鍵生成手段７及び２４を用いているために、毎回異な
った値となる。この為、コンテンツ鍵９を発見されたと
しても、１回限りの値であるために再利用されて、メモ
リーカード５から別のコンテンツを読み出される危険は
無い。

【００５２】また、本例に加えて、セキュリティモジュ
ール４内に復号化手段１９の次段に暗号化処理を、ディ
ジタル放送受信装置２の復号化手段１６の鍵情報入力の
前段に復号化処理を追加することにより、更にコンテン
ツ保護の強化を計ることもできる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、メモリーカード接続アダ
プターが接続可能な汎用Ｉ／Ｆと、データ送出センター
との通信手段と、データ送出センターとメモリーカード
接続アダプター間との相互認証手順を中継する手段と、
データ送出センターより受け取った暗号化済みコンテン
ツ鍵をセキュリティモジュールに入力し、セキュリティ
モジュールよりコンテンツ鍵を受け取り、受け取ったコ
ンテンツ鍵を用いて汎用Ｉ／Ｆより受け取った暗号化済
みコンテンツを復号化する手段を有することを特徴とす
るディジタル放送受信装置と、ディジタル放送受信装置
が接続可能な汎用Ｉ／Ｆと、本アダプター固有の識別情
報と、その識別情報と乱数を用いて前述の汎用Ｉ／Ｆを
通して相互認証を行い、その相互認証手順の結果から得
た値から鍵を生成する手段と、そのようにして得た鍵を
コンテンツ鍵としてメモリーカードより受け取ったコン
テンツを暗号化する手段を有することを特徴とするメモ
リーカード接続アダプターと、ディジタル放送受信装置
に対して通信を行い、その通信を通して本データセンタ
ー固有の識別情報と乱数を用いて相互認証を行い、その
相互認証の結果から得た値から鍵を生成する手段と、そ
のようにして得た鍵をコンテンツ鍵として、そのコンテ
ンツ鍵に対してデータ通信鍵を使用して暗号化しディジ
タル放送受信装置に対して送出する手段を有することを
特徴とするデータ送出センター、からなるメモリーカー
ドの暗号化コンテンツ復号化システムでは、暗号化出力
を持つメモリーカードのコンテンツをディジタル放送受
信機において再生する場合において、ディジタル放送受
信装置においてコンテンツ鍵が発見され暴露されても、
メモリーカードの暗号化コンテンツ復号化システムが、
致命的な被害を被ることの無い構成を可能にしている。

【００５４】即ち、出荷後のデジタル放送受信装置にお
いても、メモリーカードアダプターの追加接続とプログ
ラムのバージョンアップにより、メモリーカードの暗号
化コンテンツ復号化を実現することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のデータの流れ及び構成を
示す図

【図２】従来のディジタル放送受信装置及びメモリーカ
ード接続アダプターを用いてメモリーカードの暗号化済
みのコンテンツを復号化させた場合のデータ処理の流れ
を示す図

【符号の説明】

１ データ送出センター ２ ディジタル放送受信装置 ３ メモリーカード接続アダプター ４ セキュリティモジュール ５ メモリーカード ６ 通信手段 ７ 相互認証及び鍵生成手段 ８ 識別情報及び乱数 ９ コンテンツ鍵 １０ 暗号化済みコンテンツ鍵 １１ 暗号化手段 １２ データ通信鍵 １３ 通信手段 １４ 相互認証中継手段 １５ コンテンツ １６ 復号化手段 １７ 暗号化済みコンテンツ １８ 汎用Ｉ／Ｆ １９ 復号化手段 ２０ 暗号化済みコンテンツ ２１ 暗号化手段 ２２ 汎用Ｉ／Ｆ ２３ 復号化手段 ２４ 相互認証及び鍵生成手段 ２５ カード鍵 ２６ 識別情報及び乱数 ２７ 暗号化手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/173 ６１０ Ｈ０４Ｎ 7/167 Ｚ ６３０ Ｈ０４Ｌ 9/00 ６０１Ａ ６０１Ｅ Ｆターム(参考） 5B058 CA23 CA27 KA02 KA04 KA08 KA31 KA35 YA20 5C025 DA01 5C064 BB02 BC17 BC22 BD01 BD07 BD08 CA14 CB08 CC01 CC04 5J104 AA16 BA03 EA01 EA04 EA17 NA02 NA35 NA41 PA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリーカード接続アダプターが接続可
   能な汎用Ｉ／Ｆと、データ送出センターとの通信手段
   と、データ送出センターとメモリーカード接続アダプタ
   ー間との相互認証手順を中継する手段と、データ送出セ
   ンターより受け取った暗号化済みコンテンツ鍵をセキュ
   リティモジュールに入力し、セキュリティモジュールよ
   りコンテンツ鍵を受け取り、受け取ったコンテンツ鍵を
   用いて汎用Ｉ／Ｆより受け取った暗号化済みコンテンツ
   を復号化する手段を有することを特徴とするディジタル
   放送受信装置。
2. 【請求項２】 ディジタル放送受信装置が接続可能な汎
   用Ｉ／Ｆと、本アダプター固有の識別情報と、その識別
   情報と乱数を用いて前述の汎用Ｉ／Ｆを通して相互認証
   を行い、その相互認証手順の結果から得た値から鍵を生
   成する手段と、そのようにして得た鍵をコンテンツ鍵と
   してメモリーカードより受け取ったコンテンツを暗号化
   する手段を有することを特徴とするメモリーカード接続
   アダプター。
3. 【請求項３】 ディジタル放送受信装置に対して通信を
   行い、その通信を通して本データセンター固有の識別情
   報と乱数を用いて相互認証を行い、その相互認証の結果
   から得た値から鍵を生成する手段と、そのようにして得
   た鍵をコンテンツ鍵として、そのコンテンツ鍵に対して
   データ通信鍵を使用して暗号化しディジタル放送受信装
   置に対して送出する手段を有することを特徴とするデー
   タ送出センター。
4. 【請求項４】 請求項１によるディジタル放送受信装置
   と、請求項２によるメモリーカード接続アダプターと、
   請求項３によるデータ送出センターからなるメモリーカ
   ードの暗号化コンテンツ復号化システム。